2018年中考物理母题题源系列专题20安培定则的应用含解析
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专题19 电磁感应磁场对电流的作用【1】(2018•广州卷)如图所示,通电导线a、b固定不动,左磁体对a的作用力为F a,右磁体对b的作用力为F b,下列说法正确的是()【答案】A点睛:在根据左手定则分别逐一判断四个选项中的导体ab的受力情况,然后得出答案。
【2】(2018•泰安卷)下列实验中,能说明电动机工作原理的是()A. B. C. D.【答案】B【解析】电动机利用磁场对电流的作用力工作。
A图,研究影响电磁铁磁性强弱的因素,不符合题意;B图,放在磁场中的导体,通过电流时,受到磁场力而运动,电动机就是利用的此原理,故B符合题意;C图,为奥斯特实验,研究电流的磁效应,故C不符合题意;学@科D图,导体切割磁感线运动时,产生电流,即电磁感应现象,故D不符合题意;故选B。
点睛:注意分清楚研究电磁感应和磁场对通电导线作用力的两个实验,两个实验从图看很相似,容易混淆,区分的方法是,有电源的是研究磁场对通电导线作用力的实验,有灵敏电流计的是研究电磁感应的实验。
【3】(2018•宁波卷)我国未来的航母将采用自行研制的电磁弹射器。
电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接,并处于强磁场中,当弹射车内的导体通以强电流时,舰载机受到强大的推力而快速起飞。
电磁弹射器工作原理与下列设备或用电器工作原理一致的是()A. B. C. D.【答案】CB、发电机的工作原理是电磁感应现象,故B不符合题意;C、电风扇的主要部件是电动机,是利用通电导体在磁场中受力而运动的原理工作的,故C符合题意;D、电磁起重机是利用电磁铁工作的,故D不符合题意。
故选:C。
【4】(2018•扬州卷)安装直流电动机模型时,要改变直流电动机的转动方向,可以()A. 将磁体的N、S极对调B. 将电源的正、负极和磁体的N、S极同时对调C. 改变磁性强弱D. 改变磁性强弱和电流大小【答案】A【解析】AB、要想改变电动机的转动方向,可对调磁铁两极或改变线圈中电流的方向,二者同时改变时,电动机转动方向不变;故A正确、B错误;CD、电动机的转动方向跟电流方向和磁场方向有关,和电流大小、磁性强弱无关,故C、D错误。
第二十章电与磁专题20.6 磁学作图问题(拓展)1.安培定则:用右手握住通电螺线管,使四指弯曲与电流方向一致,那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。
2.利用安培定则作图考法:(1)已知螺线管的导线绕法和电流方向,标出螺线管两端的N、S极;(2)已知螺线管的导线绕法和螺线管两端的N、S极,标出电流方向;(3)已知电流方向、螺线管两端的N、S极,画出螺线管的导线绕法。
3.磁学作图的理论依据(1)通电直导线周围的磁场方向的判定。
(2)安培定则。
4.磁学作图注意事项抓住"右手螺旋定则"三个要点:(1)出右手;(2)四指与电流方向一致;(3)大拇指所指为N极方向。
5.根据以下规律和规定来完成作图(1)同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引.(2)磁感线的方向从N极到S极.(3)小磁针N极的指向与该点磁感线的方向一致.(4)安培定则,四指指向为电流方向,大拇指指向为N极方向.(5)磁感线是带箭头的曲线,通电螺线管外部和内部磁场的方向相反。
外部磁场的磁感线两端要与磁极接触。
【例题1】指南针是中国的四大发明之一,这是我国对人类所作出的巨大贡献,指南针是利用地磁场指示方向。
如图所示,地球是一个大磁体,类似条形磁铁,请在图中标出地磁场的N、S极,静止小磁针N、S极,用箭头标出P点的地磁场方向。
【答案】如图所示。
【解析】地磁场的地磁南极在地理北极附近,地磁南极在地理北极附近;小磁针北极指向地理北极,磁感线的切线方向为该点的磁场方向,在在图中标出地磁场的N、S极,静止小磁针N、S极,用箭头标出P点的地磁场方向。
2.【例题2】如图所示,请根据小磁针指向确定电源a端的极性,用“+”或“﹣”填在()内。
【答案】如图所示:。
【解析】已知小磁针指向,根据磁极间的相互作用可确定螺线管的极性,然后利用安培定则可确定电源a 端的极性。
已知小磁针右端为N极,根据磁极间的相互作用可确定螺线管的左端为S极,右端为N极,用右手握住螺线管,大拇指所指的方向为N极方向,四指指向电流方向,则电流从螺线管的左端流入,所以电源a 端为正极。
第十六章电磁转换命题点2电流的磁场安培定则一、选择题1. (2019梧州)如图所示是奥斯特实验的示意图,下列分析正确的是()第1题图A. 通电导线产生的磁场对小磁针有力的作用B. 通电导线周围的磁场方向与电流方向无关C. 移去小磁针后的通电导线周围不存在磁场D. 小磁针的指向决定了通电导线周围磁场的方向2. (2019武汉)如图所示,在探究通电螺线管外部的磁场分布的实验中,开关闭合后,下列说法正确的是()第2题图A. 小磁针甲静止时N极指向右端,小磁针乙静止时N极指向左端B. 小磁针甲静止时N极指向左端,小磁针乙静止时N极指向右端C. 小磁针甲和小磁针乙静止时N极均指向右端D. 小磁针甲和小磁针乙静止时N极均指向左端3. (全国视野创新题推荐·2019舟山)小明在科学拓展课上制作了一个简易喇叭(原理如图).接通信号源后,电流的方向不断改变,导致线圈的磁极不断变化,通过吸引或排斥磁铁,带动纸盆振动.为改变纸盆振动幅度以调节喇叭响度,下列方法不可行...的是()第3题图A. 改变磁铁的磁极B. 改变电流的大小C. 改变磁铁磁性强弱D. 改变线圈的匝数4. (2019丹东)如图所示的电路,下列说法正确的是()第4题图A. 当开关S拨到a时,电磁铁的左边为S极B. 当开关S拨到a时,小磁针静止时B端为N极C. 当开关S拨到a时,滑动变阻器的滑片向右移动时,电磁铁的磁性增强D. 当开关S由a拨到b,调节滑动变阻器,使电流表示数不变,则电磁铁的磁性增强5. (2019湖州)一条形磁铁放在水平面上,处于静止状态,电磁铁置于条形磁铁附近并正对(如图所示).下列叙述中,正确的是()第5题图A. 闭合开关前,电磁铁与条形磁铁间没有力的作用B. 闭合开关后,条形磁铁受到桌面向左的摩擦力C. 闭合开关后,滑片P向a移动时电磁铁与条形磁铁间的作用力增大D. 闭合开关后,滑片P向a移动过程中,若条形磁铁始终处于静止状态,则它受到桌面的摩擦力大小保持不变二、填空与作图题6. (2019长春)如图所示,闭合开关S,小磁针静止时N极指向________(选填“左”或“右”).向左移动滑动变阻器的滑片,螺线管的磁性________(选填“增强”或“减弱”).第6题图7. (全国视野创新题推荐·2019遵义)如图所示,斜面顶端固定着一个电磁铁,闭合开关时,其右端为________极;在其右端放置一个铁质小车,发现电磁铁的吸引力不足以吸住小车,为了能吸住小车,可将滑动变阻器的滑片向________(选填“a”或“b”)端移动.第7题图8. 如图所示,是汽车启动原理图,汽车启动时,需将钥匙A插入仪表板上的钥匙孔并旋转(相当于闭合开关),电流通过电磁铁的线圈产生________,将衔铁吸合,使触点接触,电动机开始工作;图中电磁铁的下端为________(选填“N”或“S”)极,图中B是________(填简单机械的名称),电动机是利用______________________原理制成的.第8题图9. (2019葫芦岛)如图是自动扶梯的原理图.当电梯上无人时,压敏电阻R的阻值较大,电磁铁的磁性________(选填“较强”或“较弱”),电磁继电器的动触点与________(选填“上面”或“下面”)的静触点接触,电梯运行速度缓慢.当人走上电梯时,电磁继电器的动触点与另一个静触点接触,电梯运行速度变快.图中画出了某一时刻线圈中的电流方向,可以判断电磁铁的上端是________(选填“N”或“S”)极.第9题图10. (2019无锡)请在图中的括号中标出通电螺线管右端磁极的极性.第10题图11. (2019百色)如图所示为一个通电螺线管,请根据其两端磁极用箭头分别在A点标出电流的方向和在B点标出磁感线的方向.第11题图12. (2019镇江)如图所示,小磁针处于静止状态,请在两虚线框内分别标出电源和螺线管的极性.第12题图13. (2019乐山)如图所示,在螺线管上方用弹簧悬挂一根条形磁铁.闭合开关S后,弹簧的伸长量减小,请在图中括号内分别标出螺线管A的N、S极和电源的+、-极.第13题图14. 根据图中给出的条件画出螺线管上线圈的绕法.第14题图15. 请你用笔画线代替导线将实物图补充完整,并标出通电螺线管的N极,要求当滑动变阻器的滑片向A端滑动时,通电螺线管的磁性减弱.第15题图三、实验与探究题16. 为了探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关,小明所在实验小组在实验中观察到下列四种情况:第16题图(1)通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同,来判断它的____________.(2)通过比较甲、乙两种情况,可以得出____________________________________________.(3)通过比较________两种情况,可以得出通过电磁铁的电流越大,它的磁性越强.(4)通过比较图丁中两个电磁铁下端吸引大头针的数目得出外形相同的螺线管,线圈的匝数越多,它的磁性越强的结论是否准确:________,还应补充的条件是____________________________________.(5)某同学将图丁中左侧的铁钉去掉,比较两个电磁铁吸引大头针的数目探究电磁铁的磁性强弱是否与铁芯的有无有关.请你对他的方案进行评价:________________________________________________________________________________________________________.(6)图乙中电磁铁的上端为________极,被电磁铁吸引的大头针下端是分散的,原因是____________________________.参考答案及解析命题点2电流的磁场安培定则1. A 【解析】将通电导线放在小磁针上方时,小磁针会发生偏转,说明了通电导线周围存在磁场,该磁场对小磁针有力的作用,该磁场与小磁针的有无无关,移走小磁针后,通电导线周围磁场仍然存在,A正确,C错误;通电导线周围磁场方向是由电流的方向决定的,B、D错误.故选A.2. B【解析】由图可知,闭合开关,电流从左端流向右端,则螺线管中电流应该是从左后方流入,右前方流出,根据安培定则可知,螺线管右端应为N极;因同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,则甲小磁针N将沿顺时针方向偏转,N极指向左侧;小磁针乙S极向螺线管靠近,N极指向右侧,A、C、D错误,B正确.故选B.3. A【解析】纸盆振动的幅度与所受力的大小有关,线圈吸引或排斥磁铁的力与线圈中的电流和磁铁磁性有关,故为改变纸盆振动幅度可改变电流大小、线圈匝数或者磁铁磁性强弱;而改变磁铁的磁极只能改变线圈对磁铁是吸引还是排斥,并不能改变振动幅度,故选A.4. B5. C【解析】磁块具有吸引铁、钴、镍的性质,所以闭合开关前,电磁铁与条形磁铁有力的作用,A错误;根据图示,闭合开关后,根据右手定则,靠近N极的电磁铁的一端是S 极,即根据异名磁极相互吸引,条形磁铁被吸引,有向左运动的趋势,因此条形磁铁受到的摩擦力向右,B错误;闭合开关后,滑片P向a端移动过程中,滑动变阻器接入电路部分电阻减小,此时电路中的电流增大,电磁铁的磁性增强,吸引条形磁铁的磁力增大,C正确;由于条形磁铁始终处于静止状态,因此受到桌面的静摩擦力随磁力的增大而增大,D错误.故选C.6. 左增强【解析】由安培定则可知,右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指指向左端,则通电螺线管的左端为N极;根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引可知,小磁针的S极应靠近螺线管的左端,则小磁针的N极指向左;滑动变阻器的滑片向左移动时,连入电路的电阻减小,电流增大,螺线管的磁性增强.7. S a【解析】电磁铁上的电流从左端进入,根据安培定则可知左端为N极,右端为S 极;吸引力不足,应该增强磁性,所以要增大电流,即应将滑片向a端移动.8. 磁场S杠杆磁场对电流有力的作用9. 较弱上面N【解析】控制电路中R是一个压敏电阻,其阻值随压力的增大而减小,当电梯上无人时,压力小,R的阻值大,控制电路中电流较小,电磁铁的磁性减弱,弹簧将衔铁拉起,与上面触点接触,电动机转速减缓;已知线圈中的电流方向,根据安培定则知电磁铁的上端为N极.第10题答图11. 如答图所示第11题答图12. 如答图所示第12题答图【解析】小磁针静止时右端为N极,由磁极间的相互作用规律可知,螺线管的右端为S极,左端为N极,由安培定则可以确定电流从螺线管的左端流入,右端流出,由此可知,电源的左端为正极,右端为负极,如答图所示.13. 如答图所示第13题答图【解析】闭合开关S后,弹簧的伸长量减小,说明螺线管A与磁铁排斥,则螺线管的上端是N极,根据安培定则可以判断出电源的右端是负极.如答图所示.14. 如答图所示第14题答图第15题答图16. (1)磁性强弱(2)电磁铁通电时有磁性,断电时没有磁性(3)乙、丙(4)不准确在电流一定时(5)虽然通过两个电磁铁的电流相同,但两者线圈匝数不一样,不能比较铁芯的有无对电磁铁磁性的影响(6)N大头针被磁化,同名磁极相互排斥。
“右手螺旋定则”考点指导电流周围存在磁场,磁场方向与电流的方向有关,通电螺线管外部的磁场方向也与其电流方向有关,其关系可以由右手螺旋定则来判断。
如图1所示的通电螺线管右端是N极,左端是S极。
因此,螺线管周围的磁感线方向也就确定了,在螺线管外部,是从N极到S 极,在内部是从S极到N极,并且磁感线是闭合的曲线。
如果在磁场某处放上小磁针,小磁针N极所指的方向与该处磁感线方向是一致的。
所以对某一个通电螺线管来说,螺线管中电流的绕向、磁感线方向、小磁针N极的指向是彼此相互照应的,知道其中的一个,其余的方向也就可以确定,这是一种连锁反应,知一通三。
图1一、已知小磁针的指向螺线管的上方放置一个可以自由转动的小磁针,小磁针静止时的方向如图2所示,请在图上标明:图2(1)电源的正负极;(2)通电螺线管的N极、S极。
点评:由图2可知,小磁针的N极向左,说明螺线管左端是S极,右端是N极;用右手握住螺线管,大拇指指向右方,则四指弯曲的方向在螺线管外侧是向下的,说明电流方向在螺线管外侧是向下的。
故可判断电源右端是负极,左端是正极。
二、已知磁感线方向根据如图3所示的磁感线方向和电源的正负极,标出磁体A端的极性,并画出螺线管导线的绕法。
图3点评:由磁感线方向是向左的条件可知,A端是S极,B端是N极;根据右手螺旋定则,用右手握住螺线管,让大姆指指向右,则四指弯曲的方向在螺线管外侧是向下的,这说明电流在螺线管外侧的方向是向下的,再由电源正负极可知,从正极出发的电流先进入螺线管的背面,绕上来后向下,如图4所示。
如果再放上小磁针,也可以判断出它的指向。
图4三、已知螺线管中电流的方向如图5所示,标出通电螺线管旁条形磁体的N极、S极和图中磁感线方向。
图5点评:由电源正负极和螺线管的绕向,可判定螺线管左端是N极,右端是S极。
由磁场的分布情况可知,螺线管与磁体间是异名磁极,故磁感线的方向是向左的,磁体的左端就是N极,右端为S极。
安培定则(右手螺旋定则)1.标出图中各通电螺线管的N极和S极。
2018年中考物理真题分项版解析汇编专题13 欧姆定律一、单选题1.如图所示,电源电压保持12V不变,小灯泡L上标有“6V 3W”字样,滑动变阻器最大电阻值R=48Ω,闭合开关,若不考虑灯丝电阻随温度的变化,下列说法正确的是()A. 要使电压表的示数增大1V,小灯泡L两端的电压就会减小1VB. 小灯泡L的最小实际电功率为0.6WC. 当滑片P移到变阻器的中点时,小灯泡L正常发光D. 当滑片P移到最右端时,通电10s滑动变阻器消耗的电能是19.2J【来源】山东省枣庄市2018年中考物理试题【答案】D2.在如图所示的电路中,闭合开关,电源电压保持不变,当滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是()A. 电流表的示数变小,电压表的示数变大B. 电流表的示数变大,电压表的示数变小C. 电流表的示数不变,电压表的示数不变D. 电流表的示数变小,电压表的示数不变【来源】山东省枣庄市2018年中考物理试题【答案】C【解析】解:灯泡与滑动变阻器并联,电流表A测L的电流,电压表测电源的电压,由于电源电压不变,故电压表示数不变;当滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,由于灯泡两端的电压和灯泡的电阻都不变,故通过灯泡的电流不变,即电流表示数不变;故C正确。
故C。
点睛:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器并联,电流表A测L的电流,电压表测电源的电压。
根据电源的电压可知滑片移动时电压表V示数的变化,根据灯泡两端的电压和电阻可以知道电流表示数的变化。
3.某同学设计的煤气检测电路如图所示,电源电压不变,R为定值电阻,Q为气敏元件,其阻值随煤气浓度的升高而增大,闭合开关S,当煤气浓度升高时,下列判断正确的是()A. 电流表示数变小,输出信号电压U ab变大B. 电流表示数变大,输出信号电压U ab变大C. 电流表示数变小,输出信号电压U ab不变D. 电流表示数变大,输出信号电压U ab减小【来源】山东省潍坊市2018年中考物理试题【答案】A【解析】由电路图知道,定值电阻与气敏元件串联,电流表测电路中的电流,输出信号即气敏元件的电压U ab;由于当煤气浓度升高时,气敏元件电阻增大,由电阻的串联知道,总电阻变大,电路中的电流变小,即电流表示数变小,故BD错误;此时由欧姆定律的变形U=IR可知, R的电压变小,由串联电路电压的规律知道,输出信号电压U ab会变大,故A正确,C错误,故选A。
专题12 电路电流电压电阻一、单选题1.小荣听了交通安全教育专题讲座后,对学校附近十字路口人行横道的红、绿交通信号灯的电路产生了浓厚兴趣,经过观察、思考,他画出了下列红,绿灯连接的电路图,你认为正确的是A. B.C. D.【来源】广西梧州2018年中考物理试题【答案】B【解析】【详解】D.当只闭合开关时,两灯泡都发光;只闭合时绿灯亮。
故D不正确。
故答案为B。
【点睛】本题考查了电路的串、并联在实际中的应用,关键是知道红绿交通信号灯两灯泡不会同时亮,它们可以独立工作互不影响,从而找出最符合题意的答案。
2.取两个相同的验电器甲和乙,使甲带电,乙不带电。
如图所示,可以看到甲的金属箔张开,乙的金属箔闭合,用橡胶棒把甲和乙连接起来会发现验电器金属箔的张角A.甲、乙都增大 B.甲、乙都减小C.甲、乙都不变 D.甲减小,乙增大【来源】广西梧州2018年中考物理试题【答案】C【解析】【详解】【点睛】本题解答的关键是要知道橡胶棒是绝缘体,无法发生电荷的转移,因此金属箔的张角不会变。
3.如图所示电路中,电源电压不变,只闭合开关,电流表的示数为,再闭合开关,电流表示数变化了,则同时闭合、后,相同时间内、消耗的电能之比是A. 3:4 B. 4:3 C. 7:3 D. 4:7【来源】青海省2018年中考物理试题【答案】A【解析】【详解】由电路图知道,若只闭合S1,则是只有R1的简单电路,电流表测的是R1 的电流,此时I1=;当再闭合S2时,R1、R2并联,电流表测干路中的电流,由于并联电路中各电阻互不影响,所以通过R1的电流仍然是I1=,由于电流表示数变化了,则说明通过R2的电流是I2=,又因为并联电路各支路两端的电压相等,即U1=U2,由W=UIt知道,在相同时间内R1、R2消耗的电能之比是:,故选A。
【点睛】本题考查的是串、并联电路的特点和电能的计算,解题的关键是得到两个支路电流大小。
4.用丝绸摩擦过的玻璃棒去接近一个轻质小球时,出现了如图所示的情况,则该小球的带电情况是A.带正电荷B.带负电荷C.不带电荷D.无法判断【来源】青海省2018年中考物理试题【答案】A【解析】【详解】自然界存在两种电荷,正电荷和负电荷,且同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
安培定则、左手定则的理解与应用高考频度:★★☆☆☆难易程度:★★★☆☆如图,P环位于螺线管的中垂面处,当P环中感应电流为顺时针方向(右视)且受背离圆心向外的张力时,则螺线管中电流的方向及大小变化是A.b→a,减小 B.b→a,增大C.a→b,减小 D.a→b,增大【参考答案】D【试题解析】此题极易错选答案,P环受向外的张力,则说明P环有扩大其面积的趋势,穿过它的原磁场的磁通量在增加(注意:穿过P环内外磁感线方向是不同的,这里P扩大面积不是想增大其磁通量,而是穿过它的原磁场磁通量在增加,其感应电流的磁场欲阻碍原磁通量的增加),由楞次定律和安培定则可知答案选D。
【知识补给】安培定则和左手定则的使用情况(1)安培定则用于判定电流磁场的磁感线分布,使用时注意分清“因——电流方向”和“果——磁场方向”。
(2)左手定则用于判定安培力的方向,使用时注意分清“因——电流方向和磁场方向”和“果——受力方向”。
电视机显象管的偏转线圈示意图如图所示,某时刻电流方向如图所示。
则环心O处的磁场方向为A.向下B.向上C.垂直纸面向里D.垂直纸面向外关于通电直导线所受的安培力F、磁感应强度B和电流I三者方向之间的关系,下列说法中正确的是A.F与B、I的三者必定均相互垂直B.F必定垂直于B、I,但B不一定垂直于IC.B必定垂直于F、I,但F不一定垂直于ID.I必定垂直于F、B,但F不一定垂直于B把圆形导线圈用细线挂在通电直导线附近,使两者在同一竖直平面内,其中直导线固定,线圈可以自由活动,如图所示.当圆线圈中通入图示方向的电流时,线圈将A.发生转动,同时靠近直导线B.发生转动,同时离开直导线C.远离直导线D.靠近直导线初速为0v的电子,沿平行于通电长直导线的方向射出,直导线中电流方向与电子的初始运动方向如图所示,则A.电子将向右偏转,速率不变 B.电子将向左偏转,速率改变C.电子将向左偏转,速率不变 D.电子将向右偏转,速率改变有一自由的矩形导体线圈,通以电流I′。
专题 20 安培定则的应用
【1】 (2018•深圳卷)如图所示,请根据通电螺线管周围磁感线的方向判断电源的“+”、“-”极和小磁针 的 N 极,并在图中标出.
【答案】
端流入的,下端流出,所以电源的上端为正极,下端为负极。
答案如下图所示:
【点睛】本题既考查了通电螺线管、小磁针磁极的判断又考查了电流方向的判断,一环扣一环也是易错题, 要求学生步步仔细才行。
【2】 (2018•德州卷) 小磁针静止时的指向如图所示, 由此可以判定螺线管的 A 端是___________极(选填“N” 或“S”),接线柱 a 连接的是电源___________极(选填“正”或“负”)。
【答案】 S 正 【解析】 (1)根据磁极间的相互作用规律,同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
小磁针静止时右端为 N 极,所以螺线管的 A 端是 S 极,B 端是 N 极。
(2)由安培定则可知,螺线管中电流由左端流入,右端流出。
所以 a 为电源正极,b 为电源负极。
如图:
【3】 (2018•广东卷)如图所示,条形磁铁放在水平木桌上,电磁铁右端固定并与条形磁铁在同一水平面上. 闭合开关 S,当滑动变阻器的滑片 P 逐渐向右移动时,条形磁铁仍保持静止,此时电磁铁的左端为_____极, 条形磁铁受到的摩擦力______(选填“变大”、“变小”或“不变”) ,方向水平________.(选填“向左” 或“向右”)
【答案】 N
变大 向左
【解析】根据安培定则判断螺线管的两极,再根据磁极间的相互作用规律分析判断。
如图所示,条形磁铁放在水平木桌上,电磁铁右端固定并与条形磁铁在同一水平面上.闭合开关 S,当滑动变 阻器的滑片 P 逐渐向右移动时,条形磁铁仍保持静止。
根据安培定则,右手握住螺线管,四指弯曲指向电流的方向,则大母指的指向即为螺线管的磁场方向,即大 母指端即为 N 极,所以此时电磁铁的左端为 N 极;
点睛:右手螺旋定则应用时,要注意四指弯曲指向电流的方向,千万不要理解成线圈的绕向,有同学容易在 这点混淆,有个简单的方法,即使用右手螺旋定则前先把电流方向标在线圈上。
【难点中心】在安培定则的运用中,电流的方向、四指所指的方向、螺线管的北极、大拇指所指的方向的结 合存在困难。
出现的问题有: (1)左右手混淆; (2)四指方向和大拇指方向混淆; (3)电流方向和 N 极不会 判断螺线管上导线的绕发; (4)由螺线管的 N、S 极及导线绕法判断电流的方向。
【考点难点突破】 【知识链节】 奥斯特实验: 最早发现电流磁效应的科学家是丹麦物理学家奥斯特。
奥斯特实验:
对比甲图、乙图,可以说明:通电导线的周围有磁场; 对比甲图、丙图,可以说明:通电导线的周围磁场的方向跟电流的方向有关。
(1)通电螺线管的磁场: 通电螺线管外部的磁场方向和条形磁体的磁场一样。
通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极,通电螺线 管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。
(2)安培定则:用右手握螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的 N 极。
【技能方法】 关于通电螺线管的题目有三种类型:第一种是已知电源的正、负极和绕线方法来判断螺线管的极性;第二种 是已知螺线管的极性和绕线方法来判断电源的正、负极;第三种是已知电源的正、负极和螺线管的极性画螺 线管的绕线情况。
解决这三种问题,应从以下几点入手: (1)记住常见的几种磁感线分布情况。
(2)磁场中的小磁针静止时 N 极的指向为该点的磁场方向和该点的磁感线方向。
(3)磁感线是闭合曲线:磁体外部的磁感线都是从磁体的 N 极出发回到磁体的 S 极;在磁体内部磁感线从磁 体的 S 极出发回到 N 极。
(4)对于通电螺线管关键是根据 N、S 极或电源的“+” 、 “-”极判断出螺线管的电流方向,绕时的绕线线形 状应像“S”或反“S” ,螺线管朝向读者的一侧应画导线,内侧不画导线,最后将导线跟电源连接成闭合电路。
【1】标出图中通电螺线管及小磁针的 N 极。
【答案】
故答案如图所示:
【点睛】本题考查磁感线的特点及右手螺旋定则的使用,应明确小磁针静止时 N 极所指的方向为该点磁感线 的方向。
【2】如图所示是小明同学在研究通电螺线管极性时的情形,请标出开关闭合后通电螺线管的 N 极、螺线管内 小磁针的 N 极和磁感线上 A 点的磁场方向____。
【答案】见解析 【解析】由右手螺旋定则可得,右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指指向螺线管的右端为 N 极, 外部磁感线由 N 极指向 S 极,故 A 点磁感线向左,内部磁感线方向由 S 极指向 N 极,故小磁针右侧为 N 极, 左侧为 S 极。
故答案如图:
点睛:从电流的方向入手,利用右手螺旋定则判断出螺线管的极性,然后根据磁体外部磁感线总是从 N 极指 向 S 极确定 A 点磁感线的方向,再利用内部磁感线方向确定小磁针的磁极。
【3】如图所示,请标出闭合磁电螺线管的 N 极,并用箭头标出小磁针 N 极的旋转方向_____。
【答案】见解析 【解析】根据电源的正负极,可以确定电流从螺线管的、右端流入,左端流出,结合线圈的绕向,可以确定 螺线管的左端为 N 极,右端为 S 极;由于异名磁极相互吸引,同名磁极相互排斥,所以小磁针的 N 极将靠近 螺线管的 S 极,N 极向左转动。
答案如下图所示:
点睛:根据电源的正负极可以确定线圈中的电流方向,再结合线圈的绕向,可以安培定则可以确定螺线管的 NS 极,进而利用磁极间的作用规律可以确定小磁针的转动方向。
【4】如图所示,弹簧测力计下悬挂一条形磁体,当开关闭合,弹簧测力计示数变小。
请标出电磁铁的 S 极和 用“+”标出电源的正极。
【答案】
【点睛】该题考查了磁极间的相互作用,以及右手螺旋定则的应用,是一道基础题。
【5】如图所示,小磁针放在两通电螺线管之间,静止时小磁针的 N、S 极处于如图所示的状态,请完成螺线 管的绕线,并标出电源的正、负极。
【答案】 【解析】 (1)小磁针的 N 极靠近了螺线管 A 的右端,根据磁极间的作用规律可知,螺线管的右端为 S 极,左 端为 N 极。
同理可以确定螺线管 B 的左端为 N 极,右端为 S 极。
(2)根据螺线管 A 的左端为 N 极,右端为 S 极,结合其线圈绕向,利用安培定则可以确定螺线管中的电流方向是从螺线管的右端流入,左端流出,即电 源的右端为“+”极,左端为“﹣”。
(3)根据电流方向是从螺线管的右端流入左端流出,结合螺线管 B 的左 端为 N 极,右端为 S 极,利用安培定则可以确定螺线管的线圈绕向如下图所示。
点睛: (1)根据小磁针的 N、S 极,可以确定通电螺线管 AB 的 N、S 极。
(2)根据 A 螺线管的 NS 极和线圈绕
向利用安培定则可以确定螺线管中的电流方向; (3)利用螺线管中的电流方向和 B 螺线管的 NS 极根据安培定 则可以确定螺线管的绕向。
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